300 320 340 360 380 400 420 3.73 3.02 4.11 4.31 4.51 4.71 4.92 3.92 4.10 4.29 4.47 4.67 4.87 5.08 4.25 4.37 4.52 4.69 4.87 5.06 5.26 46.4 43.3 39.6 34.5 － － － 6.18 7.55 9.72 12.9 － － －
t ℃ 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 t ℃ 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 表7.10 水和蒸汽的动力粘度系数U×106Kgf×S/m2
P Kgf/cm2 饱 和 压 力 1 20 40 水 蒸汽 179 179 179 178.9 0.82 102 102 102 102.1 0.00 66.4 66.4 66.4 66.4 0.98 47.2 47.2 47.3 47.2 1.07 35.8 35.8 35.9 35.8 1.15 1.23 28.5 28.5 28.5 1.23 1.32 23.5 23.5 23.5 1.30 1.40 19.9 20.9 19.9 1.38 1.48 17.3 17.3 17.2 1.15 1.57 15.2 15.3 15.2 1.52 1.65 13.7 13.7 13.6 1.59 1.73 1.70 12.4 12.4 1.66 1.82 1.78 11.4 11.4 1.74 1.90 1.87 1.84 10.5 1.98 1.96 1.94 9.8 1.91 2.06 2.06 2.05 9.2 2.02 2.15 2.15 2.16 8.5 2.18 2.23 2.24 2.26 7.6 2.43 2.31 2.34 2.36 6.6 2.88 2.40 2.42 2.45 － － 2.48 2.50 2.53 － － 2.56 2.58 2.61 － － 表7.11 水和蒸汽的物理性质准则Pr数 P Kgf/cm2 20 40 12.9 12.8 6.93 6.89 4.30 4.29 2.96 2.96 2.20 2.19 1.73 1.72 1.42 1.42 1.07 1.07 1.07 1.07 0.97 0.97 0.90 0.90 1.20 0.86 1.09 1.31 1.09 1.31 1.06 1.21 饱 和 压 力 水 蒸汽 13.0 0.85 6.96 0.88 4.32 0.01 2.97 0.94 2.20 0.96 1.73 0.99 1.43 1.92 1.07 1.99 1.07 1.99 0.97 1.14 0.91 1.20 0.86 1.25 0.85 1.34 0.85 1.42 0.89 1.53 1 13.0 6.67 4.32 2.96 2.20 1.00 1.00 0.98 0.98 0.97 0.97 0.96 0.95 0.95 0.94 300 320 340 360 380 400 420 0.94 0.94 0.93 0.93 0.92 0.92 0.91 1.03 1.00 0.93 0.98 2.42 2.50 0.94 1.14 1.09 1.06 1.04 2.45 2.53 0.97 0.96 1.09 1.34 1.41 － － － 1.69 1.69 2.51 5.04 － － －
7.1.3.3 锅炉中汽、水参数对吸热量的影响
锅炉中汽、水参数对吸热量的影响表现在：
1、当汽、水参数不同时，加热每公斤给水使之达到出口蒸汽状态所需的热量是不同的。因而，蒸发量相同而汽、水参数不同的锅炉中工质的总吸热量并不相同。
2、汽、水参数不同时，工质吸热量中用于预热、汽化和过热的热量的分配比例不同。
表7.12 汽、水参数对吸热量的影响
出口汽压atg 4 7 10 13 13 16 25 出口汽量℃ 给水温度℃ 饱和 151 饱和 170 饱和 183 饱和 190 350 350 400 20 20 60 60 105 105 105 比焓增量Kcal/Kg 635.9 640.6 603.5 605.4 647.5 646.0 668.3 预热 20.8 23.6 20.8 22.6 14.9 16.5 19.6 热量分配% 汽化 79.2 76.4 79.2 77.4 71.7 70.5 64.7 过热 13.4 13.0 15.7 表中比焓增量为出口蒸汽与给水的比焓差。
在能源管理中,为了进行统计与比较,宜将不同参数的蒸汽量统一折算为“标准蒸汽”量。 规定:生产1㎏标准蒸汽,工质吸热量为640kcal。比值约相当于在标准大气压(latbm）下由0℃的水变为100℃的干饱和汽的比熔增量。
标准蒸汽量=实际蒸汽量×7.1.4 锅炉水质管理
锅炉的水质监督及水处理是保证锅炉安全、经济运行的重要措施之一。锅炉给水如不处理或处理不当,在受热面上就会结生水垢,不仅使传热效率降低、检修清理困难,严重时甚至会堵塞受热面管子，引起锅炉爆管。水质不好,特别是PH值低、含氧量高的水，还会对锅炉金属产生腐蚀，造成管子泄漏,甚至引起锅炉爆炸。此外,水质不好还会引起蒸汽带水,恶化蒸汽品质。因此,加强水质监督及锅炉水处理对提高锅炉运行水中杂质和锅炉水效率,延长锅炉使用年限,节约能源等都具有重要意义。 7.1.4.1 水中杂质和锅炉水
锅炉用水多取自天然水。天然水可分为地表水(江水、河水、湖水和海水）和地下水(井
实际比焓增量640
水和泉水）两大类。绝对纯净的天然水是没有的,其中必含有各种杂质,它们是:
1. 悬浮物质
主要是砂粒、泥土、细菌、藻类及原生动物等不容性杂质。其中比重大的在水中能自行下沉,比重小的则悬浮在水中或漂浮在水面上,统称为“悬浮物”。
2. 胶体物质
天然水中的胶体,一类是硅、铁、铝等矿物质胶体;另一类是由动植物腐殖形成的有机胶体。胶体微粒的比表面积很大,有明显的表面活性,能吸附许多分子和离子,而形成带正电荷或负电荷的 “分子和离子的集合体”。由于胶体微位有同性电荷而互斥,不能彼此粘合,因而不能自行下沉,可在水中长时间稳定存在。
3. 溶解物质
主要是矿物质盐类和气体。天然水中溶解的盐类主要是钠、钾、钙、镁的重碳酸盐、氯 化物和硫 酸盐等。它们的水中多以离子状态存在。常见的阳离子有:Ca2+、Mg2+、Na+、K+、NH2+、Fe2+、 Mn2+、Cu2+、Zn2+等；阴离子有:HC03-、Cl-、S042-、HSiO3-、F-、N03-、C032-等。水中杂质,按粒径大小和特征,可分类如表7.13示。
7.13 水中杂质分类
粒径（mm） 分类 特征 常 用 处理方法 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-1 1 10 溶解物质 透明 离子交换 悬浮物质 光照下浑浊 浑浊 胶体物质 肉眼可见 自然沉降 沉 凝 、澄 清、过 滤、
根据所处部位和作用的不同,锅炉水可分为以下几种: l. 原水
指锅炉的水源水,或称生水。 2. 回水
锅炉蒸汽或热水使用(作功、放热）后的凝结水和低温水,返回锅炉房循环利用时称回水。 3. 补给水
无回水或回水量不能满足锅炉供水量需要(因排污、取样等要损失掉一部分水）,必须向锅炉补充供应的水称补给水。
4. 给水
供给锅炉的水称给水,通常由回水和补给水两部分组成。 5. 运行锅炉内正在蒸发浓缩的水称炉水。 6. 排污水
为除掉炉水中的悬浮泥渣和降低炉水中的杂质(碱、盐等）含量,为人排掉的一部分炉水
称排污水。
7.1.4.2 锅炉用水的水质指标
为了评价和衡量水的质量好坏,需采用一系列指标。锅炉用水的水质指标可分为两类:一类是某种单独物质或离子含量的指标,如溶解氧、磷酸根、氯根等;另一类是反映水中某些共性物质总含 量的技术指标,如硬度反映结垢物质总含量,碱度反映碱性物质总含量等。具体项目有:
1. 悬浮物
表示水中不溶解的固态杂质含量,单位为mg/L。
悬浮物的测定方法(过滤称重法）较繁,一般不作为运行控制项目,只进行定期检测。 2. 溶解固形物
表示水中含盐量的近似指标。含盐量溶解于水中的全部盐类的总量,可由水质全分析所得的全部阴、阳离子量相加而得,单位是mg/L。
溶解固形物也叫蒸发残渣,是将滤过的澄清水样在水溶锅中蒸干后,放后105-110℃的烘箱中烘干后,并将所得残渣称重即得。
水质全分析或蒸发残渣的测定方法繁杂,较难进行,故溶解固形物多不作为运行项目。实际生产中多以测定水中氯化物(CI-）的含量来代替。在一定的水质条件下,水中溶解固形物与氯化物 (CI-）的比值接近于常数,故可根据不同浓度下溶解固形物一氯化物的对应关系曲线,从测得的氯化物含量查出对应的溶解固形物含量。
3. 硬度
是锅炉水的重要控制指标。表示能形成水垢的两种主要盐类一一钙盐和续盐的总含量,单位为mg -N-L。硬度的单位还有:
1) 德国度(℃）
每升水中含有的钙、镁离子量档相当于含有1OmgCaO时的硬度叫佬1℃。(1℃=0.357mg/N/ L）
2)百万分单位(PPm）
每一百万份重量的水中含有一份重量的CaC03(或每升水中含有1mgCaC03）时的硬度,叫做lPPm(1mg-N/L=5OPPm）
3) 由于天然水中碳酸根含量很少,所以一般将碳酸盐硬度看作钙、簇的重碳酸盐合量。这些盐类在水受热后会分解生成沉淀,而从水中去掉,故又称暂时硬度。
4) 非碳酸盐硬度(永硬）以Hft表示。
指钙、镁的氯化物,硫酸盐,硅酸盐等非碳酸盐含量。这些盐受热后一般不能从水中沉淀析出, 故又称为永久硬度。
总硬度等于暂硬和永硬之和。即 : H=Ht+Hft=Hca+Hmg
4. 碱度
是水质的另一重要控制指标。表示能与某些金属阳离子形成碱性化合物的一些阴离子含量的总和。碱度的单位也用mgN/L、℃或PPm表示。
锅炉运行中,主要控制氢氧根碱度(AOH-）、碳酸根碱度(Aco32-）,重碳酸根碱度(AHCOF-）,其余可以忽略。但水中能同时存在这三种硬度,因为重碳酸根能和氢氧根反应:
HC03+OH=C03+H2
所以水中不能同时具有AHco3和AOH。
碱度的测定(容量法）是分两步进行的:先以酚酞为指示剂进行测定,得到酚酞碱度(A酚）,再以甲基橙为指示剂进行滴定,得到甲基橙碱度(A甲） 。根据测得的A酚和A甲值,可以确定水中氢氧根碱度(AOH-）、碳酸根碱度(Aco32-）和重碳酸根碱度(AHco3-）的大小。
5. 相对碱度
是反映炉水锈蚀性的技术指标。指炉水碱度折算成游离NaOH的量与炉水中溶解固形物含量的比值,即：
相对碱度=炉水碱度(NaOH）/炉水溶解固形物
6. PH值
表示水溶液酸碱性的指示,其定义是氢离子浓度的负对数,即PH=-lg(H-）。接PH值大小, 可判断水的酸碱性如下:
PH值 酸碱性 ＜5.5 酸性 5.5～0.5 弱酸性 6.5～7.5 中性 7.5～10 弱碱性 ＞10 碱性 ----2-
7. 溶解氧
氧在水中的溶解度决定于水温和水面上氧气的分压力:水温越高、水面上气体中的氧气分压力越低,水中的熔解氧(mg/l）就越少。
水中的溶解氧能腐蚀锅炉金属和给水管道,因而规定溶解氧是给水水质的控制指标。 8. 含油量
天然水中一般是不含油的,但回水中可能带入油质,故规定了给水含油量指标。 给水含油量一般以mg/l计,通常不作运行控制项目,只作定期检测。
9.磷酸根
天然水中一般不含磷酸根(po43-）,但在进行炉内校正处理时,要向锅炉内加入一定量的磷酸盐。因此,po4(mg/l）就成为炉水的一项控制指标。 7.1.4.3 我厂锅炉用水标准
1. 锅炉给水标准（3.8～5.8MPa） 硬度 ≤2.0μmol/L
3-